納米級乳液能用什麼儀器看形貌嗎

『壹』 要分析納米尺寸金屬試樣的晶粒形貌應該用什麼電鏡用金相顯微鏡可以嗎

金屬晶粒度需要用到：金相顯微鏡，金相前處理設備（切割機，鑲嵌機，拋光機），如果您本身對晶粒度不是太了解的，你還可以通過軟體對晶粒度進行一個自動分析，自動評級。你可以網路一下蘇州歐卡光學，聯 系 我 們，咨詢跟多參數技術。

『貳』 光學顯微鏡能看到納米纖維的形貌嗎

傳統光學顯微鏡看不到，因為光的波長也只有nm量級，最多隻能觀察到μm量級的結構，nm纖維的話只能用帶有探針的近場顯微鏡觀察

『叄』 納米技術的認識

理論含義

編輯

納米技術(nanotechnology），也稱毫微技術，是研究結構尺寸在1納米至100納米范圍內材料的性質和應用的一種技術。1981年掃描隧道顯微鏡發明後，誕生了一門以1到100納米長度為研究分子世界，它的最終目標是直接以原子或分子來構造具有特定功能的產品[2]。因此，納米技術其實就是一種用單個原子、分子製造物質的技術。

從迄今為止的研究來看，關於納米技術分為三種概念：

第一種，是1986年美國科學家德雷克斯勒博士在《創造的機器》一書中提出的分子納米技術。根據這一概念，可以使組合分子的機器實用化，從而可以任意組合所有種類的分子，可以製造出任何種類的分子結構。這種概念的納米技術還未取得重大進展。

第二種概念把納米技術定位為微加工技術的極限。也就是通過納米精度的"加工"來人工形成納米大小的結構的技術。這種納米級的加工技術，也使半導體微型化即將達到極限。現有技術即使發展下去，從理論上講終將會達到限度，這是因為，如果把電路的線幅逐漸變小，將使構成電路的絕緣膜變得極薄，這樣將破壞絕緣效果。此外，還有發熱和晃動等問題。為了解決這些問題，研究人員正在研究新型的納米技術。

第三種概念是從生物的角度出發而提出的。本來，生物在細胞和生物膜內就存在納米級的結構。DNA分子計算機、細胞生物計算機的開發，成為納米生物技術的重要內容。

納米雨衣傘是雨傘與雨衣的結合體，納米雨傘收傘有三折傘和直桿傘的收傘形態（簡單說，收傘時有長短兩種選擇）。納米雨衣可由納米雨傘轉變而成，納米雨衣又不同於一般的雨衣，因為納米雨衣可以保證從頭到腳絕對不濕。因為納米材料，所以這雨傘可以一甩即干，雨傘轉變為雨衣後，這雨衣也只需穿著時輕輕一跳也即可全乾。

防水材料

2014年8月4日，澳大利亞運用新發明的布料，製成一款具有開創性的T恤衫，不管人們怎樣嘗試著浸濕它，此T恤都能保持良好的防水性能。

這件叫做「騎士」(The Cavalier)的白色T恤是百分之百棉質的。雖然表面看起來平淡無奇，但是其布料運用「疏水」納米技術應用編織而成，使得這件T恤能夠有效防止大部分液體和污漬的浸入。這種T恤可以用機器清洗，其防水功能最多可承受80次清洗。它的布料有天然自凈功能，任何附著在上的污漬都能用水擦洗或沖干凈。

和其他含有化學物質的防水應用不同，T恤仿照的是荷葉的自然疏水特點。此布料的發明對於餐館和咖啡廳來說可能具有革命性的影響。此外，這種布料還可以運用在醫療行業或醫院等地。

潛在危害

編輯

和生物技術一樣，納米科技也有很多環境和安全問題（比如尺寸小是否會避開生物的自然防禦系統，還有是否能生物降解、毒性副作用如何等等）。

社會危害

納米顆粒的危害

納米材料（包含有納米顆粒的材料）本身的存在並不是一種危害。只有它的一些方面具有危害性，特別是他們的移動性和增強的反應性。只有某些納米粒子的某些方面對生物或環境有害，我們才面臨一個真的危害[7]。

要討論納米材料對健康和環境的影響，我們必須區分兩類納米結構：

納米尺寸的粒子被組裝在一個基體、材料或器件上的納米合成物、納米表面結構或納米組份（電子，光學感測器等），又稱為固定納米粒子。

「自由」納米粒子，不管在生產的某些步驟中存還是直接使用單獨的納米粒子。

這些自由納米粒子可能是納米尺寸的單元素，化合物，或是復雜的混合物，比如在一種元素上鍍上另外一張物質的「鍍膜」納米粒子或叫做「核殼」納米粒子。

現代，公認的觀點是，雖然我們需要關注有固定納米粒子的材料，自由納米粒子是最緊迫關心的。

因為，納米粒子同它們日常的對應物實在是區別太大了，它們的有害效應不能從已知毒性推演而來。這樣討論自由納米粒子的健康和環境影響具有很重要的意義。

更加復雜的是，當我們討論納米粒子的時候，我們必須知道含有的納米粒子的粉末或液體幾乎從來不會單分散化，而是具有一定范圍內許多不同尺寸。這會使實驗分析更加復雜，因為大的納米粒子可能和小的有不同的性質。而且，納米粒子具有聚合的趨勢，而聚合的納米粒子具有同單個納米粒子不同的行為。

健康問題

納米顆粒進入人體有四種途徑：吸入，吞咽，從皮膚吸收或在醫療過程中被有意的注入（或由植入體釋放）。一旦進入人體，它們具有高度的可移動性。在一些個例中，它們甚至能穿越血腦屏障。

納米粒子在器官中的行為仍然是需要研究的一個大課題。基本上，納米顆粒的行為取決於它們的大小，形狀和同周圍組織的相互作用活動性。它們可能引起噬菌細胞（吞咽並消滅外來物質的細胞）的「過載」，從而引發防禦性的發燒和降低機體免疫力。它們可能因為無法降解或降解緩慢，而在器官里集聚。還有一個顧慮是它們同人體中一些生物過程發生反應的潛在危險。由於極大的表面積，暴露在組織和液體中的納米粒子會立即吸附他們遇到的大分子。這樣會影響到例如酶和其他蛋白的調整機制。

環境問題

主要擔心納米顆粒可能會造成未知的危害。

社會風險

納米技術的使用也存在社會學風險。在儀器的層面，也包括在軍事領域使用納米技術的可能性。（例如，在MIT士兵納米技術研究所[1]研究的裝備士兵的植入體或其他手段，同時還有通過納米探測器增強的監視手段。

在結構層面，納米技術的批評家們指出納米技術打開了一個由產權和公司控制的新世界。他們指出，就象生物技術的操控基因的能力伴隨著生命的專利化一樣，納米技術操控分子的技術帶來的是物質的專利化。過去的幾年裡，獲得納米尺度的專利像一股淘金熱。2003年，超過800納米相關的專利權獲得批准，這個數字每年都在增長。大公司已經壟斷了納米尺度發明與發現的廣泛的專利。例如，NEC和IBM這兩家大公司持有碳納米管這一納米科技基石之一的基礎專利。碳納米管具有廣泛的運用，並被看好對從電子和計算機、到強化材料、到葯物釋放和診斷的許多工業領域都有關鍵的作用。碳納米管很可能成為取代傳統原材料的主要工業交易材料。但是，當它們的用途擴張時，任何想要製造或出售碳納米管的人，不管應用是什麼，都要先向NEC或者IBM購買許可證。

『肆』 觀察納米材料表面形貌最常用設備有哪些

掃描隧道顯微鏡（STM）、原子力顯微鏡（AFM）、
掃描電子顯微鏡－SEM 、掃描電子顯微鏡－SEM 、
X射線衍射儀

『伍』 如何通過儀器表徵納米顆粒大小

納米材料是指三維空間尺寸中至少有一維處於納米數量級（1~100 nm），或由納米結構單元組成的具有特殊性質的材料，當材料的粒度大小達到納米尺度時，將具有傳統微米級尺度材料所不具備優勢，所以其中納米材料的粒度則是其最重要的表徵參數之一。通過儀器表徵納米顆粒大小的方式其實還是挺多的。比如電子顯微鏡法，電子顯微鏡法是對納米材料尺寸、形貌、表面結構和微區化學成分研究最常用的方法， 一般包括掃描電子顯微鏡法（SEM） 和透射電子顯微鏡法（TEM）。激光粒度分析法，動態光散射法，X射線衍射線寬法（XRD），X射線小角散射法（SAXS），掃描探針顯微鏡法（SPM）。

『陸』 研究納米材料的儀器

形貌和操縱，元素分析的儀器：SPM（AFM,STM等）,TEM,SEM
器件加工：光刻（紫外，電子束，離子束等），納米壓印，激光直寫等
材料性能：拉曼，熒光，紫外，PPMS，探針台，半導體測試系統,TGA等
自己搭建儀器很重要

『柒』 關於納米材料的形貌和結構關系

無定性的東西可以形成形貌，納米線也可以是無定性的，也可以是結晶的，海膽形的形貌和結晶性可能有直接關聯。形貌可以決定材料性能，結晶性也可以。有時候兩者是有聯系的，比如六方纖鋅礦結構氧化鋅的形貌是六邊形。

『捌』 觀察納米粒子的分散性用什麼顯微鏡

可以考慮採用紅外光譜、透射電子顯微鏡和光電子能譜等分析手段考察表面修飾納米粒子的結構和分散性能.

補充

TiO2 納米粒子的表面修飾研究

1 實驗

① 試劑

所用試劑油酸(OA) 、正己烷等均為分析純試劑 ,使用前未經進一步處理 , TiO2 為 P225 ,平均粒徑為 20 nm ,購自德國Degussa 公司.

②儀器

採用 PE22000 FT2IR 紅外光譜儀表徵納米粒子的表面鍵合結構 ;採用 Hitachi H2800 透射電子顯微鏡(TEM) 分析納米粒子的形貌 ,加速電壓為 200 kV ;納米粒子表面狀態分析是
在 PHI25300 ESCA 能譜儀上進行的 ,採用 Al 陽極靶 ,功率為250 W

③TiO2 納米粒子表面修飾過程

向正己烷溶劑中加入一定量的油酸和納米 TiO2 ,超聲振盪 ,納米 TiO2 懸浮於正己烷中. 在超聲波加熱器中 ,60 ℃超聲反應 4 h. 將所得產物分離 ,洗滌 ,晾乾 ,並在真空乾燥器中
30 ℃恆溫乾燥 24 h ,得到了白色粉末 ,即為油酸修飾的 TiO2納米粒子. 在相同的實驗條件下 ,改變反應物中油酸和 TiO2納米粒子的比例 ,油酸/ TiO2(摩爾比 ,1 摩爾 TiO2 為 6102×1023個 TiO2 分子) 分別為 A : 0 , B : 012 , C : 014 , D : 018 時 ,可得到一系列表面覆蓋量不同的產物.

2 結果與討論

①紅外光譜研究表面修飾基團

圖 1 為 TiO2 納米粒子以及油酸修飾納米粒子的紅外光譜圖. 由圖可見 ,在圖 1 (c) 和(d) 中均存在長鏈烷基的特徵峰 ,其特徵頻率為 2930 , 2850 cm- 1;在 1540 , 1410 cm- 1處出
現的峰是羧酸酯 ( —COOTi —) 的特徵峰 ,這表明油酸和 TiO2納米粒子表面活性較高的羥基發生了類似酸和醇生成酯的反應. 從圖 1 (a) ～(d) 中均可觀察到 3430 cm- 1左右的醇羥基峰 ,這是納米粒子表面 OH 的特徵峰 ,說明 TiO2 納米粒子表
面的羥基並沒有完全反應. 其反應過程可描述如下 :
TiO2(OH) n + yHOOCC17H33

TiO2(OH) n - y(OOCC17H33) y + yH2O

在圖 1 (b) 中長鏈烷烴和羧酸鹽的特徵峰很弱 ,而在圖 1(c) 和(d) 中它們的特徵峰則比較明顯 ,並且各基團的特徵峰在(c) 和(d) 中強度大致相等. 說明在該反應體系中 ,當OA/TiO2
(摩爾比) 為 012 時 ,TiO2 納米粒子表面的活性基團還未反應完全 ;而當 OA/ TiO2(摩爾比) 超過 014 時 ,油酸已達到飽和量 ,所以反應體系中 OA/ TiO2(摩爾比) 最佳值為 014 左右.

3 結論

1. 以油酸為表面修飾劑 ,在正己烷溶劑中成功合成了油酸表面修飾的 TiO2 納米粒子.

2. 表面修飾層與 TiO2 納米粒子表面發生了鍵合作用 ,產生了類似於酸和醇生成酯的化學反應.

3. 獲得了油酸表面修飾 TiO2 納米粒子的最佳合成參數 ,反應溫度 60 ℃,油酸/ TiO2
(摩爾比) 014 左右.

References

1 Zhang , L.2D. ; Mou , J .2M. Nanomaterials and Nanostructure ,Science Press , Beijing , 2001 , Chapter 2 , 4 (in Chinese) .(張立德 , 牟季美 , 納米材料和納米結構 , 科學出版社 , 北京 , 2001 , 第 2 , 4 章. )

2 Chen , S. ; Liu , W.2M. Langmuir 1999 , 15 , 8100.

3 Herron , N. ; Wang , Y. ; Eckert , H. J . Am. Chem. Soc.1999 , 57 , 491.

4 Zhang , Z.2J . ; Xue , Q.2J . ; Zhang , J . Wear 1997 , 209 , 8.

5 Gao , Y.2J . ; Chen , G.2X. ; Zhang , Z.2J . ; Xue , Q.2J . Wear2002 , 252 , 454.

6 Chen , S. ; Liu , W.2M. Chem. J . Chin. Univ. 2000 , 21 , 472(in Chinese) .
(陳爽 , 劉維民 , 高等學校化學學報 , 2000 , 21 , 472. )

轉載自化學學報 ACTA CHIMICA SINICA（2003 年第 61 卷第 9 期 , 1484～1487）

『玖』 【求助】納米薄膜制備與材料表徵需要什麼儀器設備

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